1.自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，采用自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云系统实现，其特征在于，所述点云系统包括设在轨道车体上的线结构光传感器（3）、激光扫描传感器（4）、惯性测量传感器（5）、GNSS传感器（6）和同步控制模块（7），包括以下步骤：S1：将各所述传感器安装在轨道车体上并将轨道车体通电，接收GNSS卫星信号使所述同步控制模块（7）与外部GNSS时间同步；S2：轨道车体在待测轨道（10）上行驶，同步控制模块（7）控制各传感器采集数据；S3：获取采集数据每个时刻的绝对位置和姿态信息，得到第一旋转矩阵 ；S4：标定并计算每个时刻线结构光传感器（3）获取的点云数据对应的坐标，得到第二旋转矩阵 ；S5：标定并确定激光扫描传感器（4）的断面坐标系与定位定姿系统的载体坐标系之间的关系，得到第三旋转矩阵 ；S6：将S4中的线结构光轨道点云数据与S5中的激光扫描传感器的轨道点云数据进行特征匹配，标定得到第四旋转矩阵 ；S7：采集原始数据，得到任意时刻t的线结构光传感器（3）扫描点云中任意原始点坐标 和对应矩阵表达 ，以及该时刻激光扫描传感器（4）扫描点云中任意原始点坐标 和对应矩阵表达 ， 和 分别为： ；S8：根据S3-S6，将S7中得到的线结构光传感器（3）扫描点坐标和激光扫描传感器（4）扫描点云坐标转换到WGS84坐标系，融合得到线结构光传感器（3）点云绝对坐标和激光扫描传感器（4）点云绝对坐标，线结构光传感器（3）点云绝对坐标：式中： 为线结构光传感器扫描点坐标在WGS84系统的绝对坐标；激光扫描传感器（4）点云绝对坐标：式中： 为激光扫描点坐标在WGS84系统的绝对坐标。
2.根据权利要求1所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S1中的同步控制模块（7）时间同步具体包括以下步骤：S1-1：同步控制模块7包括GPS OEM板卡、滤波器、晶体振荡器、CPLD和ARM单片机，通过晶体振荡器将同步控制模块（7）维持一个时间系统；S1-2：通过GPS OEM板卡接收外部GNSS信号，当同步控制模块（7）接收到该板卡的GNSS信号及对应的秒脉冲信号后，将同步控制模块（7）的时间系统同步校准至GNSS时间系统；S1-3：完成时间校准后的同步控制模块（7），在后续接收到外部硬件信号时，即可将该时刻通过添加一个时间标签的方式记录并通过串口输出至工控机存储模块（9）记录保存；S1-4：线结构光传感器（3）采用时间触发或距离触发，同步控制模块（7）明确每次线结构光传感器（3）采集的具体时刻，再输出至工控机存储模块（9）保存；S1-5：同步控制模块（7）在接收GNSS信号与秒脉冲信号的同时将该信号转发给激光扫描传感器（4），实现激光扫描传感器（4）时间系统与同步控制模块（7）时间系统一致。
3.根据权利要求2所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S2中，同步控制模块（7）采集的数据包括：带GNSS时间系统的里程计数据、惯性导航数据、GNSS定位数据、带GNSS时间信息的以线结构光传感器（3）相位中心为原点的断面点云数据、带GNSS时间信息的以激光扫描传感器（4）相位中心为原点的断面点云数据。
4.根据权利要求2所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S3中，利用惯性测量原理与GNSS定位原理，通过差分计算法获取采集数据每个时刻的绝对位置和姿态信息。
5.根据权利要求4所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S3中，绝对位置和姿态信息是以惯性导航几何中心为原点的载体坐标系，获得任意时刻t由三个位置和三个姿态构建的第一旋转矩阵 ：式中：a 1 、a 2 、a 3、 b 1 、b 2 、b 3、 c 1 、c 2 和c 3 为惯性测量传感器（5）分别绕z轴、x轴和y轴旋转角度构成的正交矩阵元素，a 4 、b 4 和c 4 为GNSS传感器（6）分别在x轴、y轴和z轴上的平移，d 1 、d 2 、d 3 为0，d 4 为缩放常量，值为1。
6.根据权利要求1所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S4中通过选取同名特征点的方式对多个线结构光传感器（3）标定，确定多个线结构光传感器（3）坐标系与指定传感器定义的断面坐标系之间的二维转换关系，计算每个线结构光传感器（3）在每个时刻获取的点云数据对应的统一断面坐标系中的坐标。
7.根据权利要求6所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S4中，指定传感器定义的断面坐标系定位为：以最左侧或最右侧的线结构光传感器（3）的相位中心为原点的线结构光统一断面坐标系，第二旋转矩阵 为：式中：m为线结构光传感器（3），e为编号为m的线结构光传感器（3）坐标系相对于最左侧或最右侧的线结构光传感器（3）的坐标系的旋转量，mx为m线结构光传感器在x轴的偏移量，mz为线结构光传感器在z轴的偏移量。
8.根据权利要求2所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S5中通过同名控制点特征匹配的方式，采用最小二乘平差法，标定激光扫描传感器（4）的断面坐标系与定位定姿系统定义的载体坐标系之间的关系，第三旋转矩阵 为：式中：f 1 、f 2 、f 3、 g 1 、g 2 、g 3、 h 1 、h 2 和h 3 为激光扫描传感器（4）的断面坐标系相对于载体坐标系在x轴、y轴和z轴方向的旋转量构成的正交矩阵元素；f 4 、g 4 和h 4 为断面坐标系相对于载体坐标系在x轴、y轴和z轴上的平移，i 1 、i 2 、i 3 为固定值为0的矩阵元素，i 4 为固定值为1的矩阵元素。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法，其特征在于，所述S6中采用ICP特征匹配算法对S4中的线结构光轨道点云数据与S5中的激光扫描传感器的轨道点云数据进行特征匹配，标定获得任意时刻t在统一断面坐标系与当前时刻激光扫描传感器坐标系的二维转换关系，第四旋转矩阵 为：式中：j为线结构光传感器（3）统一坐标系tm相对于激光扫描传感器（4）的旋转量，nx为激光扫描传感器（4）在x轴的偏移量、nz为激光扫描传感器（4）在z轴的偏移量。
10.自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云系统，应用于权利要求1-9任一项所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云融合方法中，其特征在于，还包括设在轨道车体上的里程计（2）、供电模块（8）及工控机存储模块（9），所述同步控制模块（7）用于将所述里程计（2）、线结构光传感器（3）、激光扫描传感器（4）、惯性测量传感器（5）和GNSS传感器（6）的时间同步，并控制各传感器采集数据，所述工控机存储模块（9）用于存储各传感器采集到的数据并将数据传输至工控机。
11.根据权利要求10所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云系统，其特征在于，还包括载体平台（1），所述载体平台（1）与所述轨道车体固定连接，所述激光扫描传感器（4）、惯性测量传感器（5）、GNSS传感器（6）、同步控制模块（7）、供电模块（8）及工控机存储模块（9）均设在所述载体平台（1）上，所述线结构光传感器（3）至少有两个且对称设在所述载体平台（1）两侧，所述里程计（2）设在所述轨道车体的车轮（11）上并与所述车轮（11）同心同轴。
12.根据权利要求11所述的自适应特征匹配线结构光和Lidar轨道多尺度点云系统，其特征在于，所述激光扫描传感器（4）为三维激光扫描仪，所述惯性测量传感器（5）包括加速度计和陀螺。
